Струйный аппарат

Определение величин углов а и Р выполнялось следующим образом. Подбирая длину камеры смешения 5 при постоянном диаметре сопла и постоянном диаметре = 27 или 23 мм, добивались максимальной величины КПД р процесса эжекции газа жидкостью. При подборе оптимальной длины камеры смешения устанавливалось одно из сопел, диаметры которых были перечислены выше. Оптимальную длину камеры смешения подбирали для каждого режима нагнетания жидкости, т.е. для каждого фиксированного давления от 0,9 до 2,4 МПа через каждые 0,1 МПа при практически постоянном давлении эжектируемого газа, которое находилось в пределах от 0,098 до 0,102 МПа. При меньших давлениях газа эксперименты не выполнялись из-за резкого снижения коэффициента эжекции и, как следствие, снижения КПД. Подобрав оптимальную длину камеры смешения для данного режима работы струйного аппарата, определяли расстояние от среза сопла до места, в котором струя касается стенок камеры смешения - сечение 1-1 рис. 8.1, а. [c.189]

При установившемся режиме работы струйного аппарата с максимальным КПД процесса эжекции измеряли величины статического давления по длине камеры смешения. То место, от которого статическое давление повышалось в сторону [c.189]

Как следует из приведенных графиков, величины КПД р и коэффициента эжекции (Jq, полученные в струйных аппаратах с камерой смешения 27 мм, больше величин этих коэффициентов, полученных в аппаратах с камерой смешения диаметром 23 мм. Следовательно, наиболее полно струя расширялась в камере смешения диаметром 27 мм, а в камере смешения диаметром 23 мм струя эжектировала газ с недорасширением. Пограничный слой в камере смешения диаметром 27 мм касается стенок камеры смешения практически в переходном сечении струи (см. рис. 8.10, а), о чем свидетельствуют высокие значения коэффициентов эжекции и полезного действия (см. рис. 8.8, 8.9). В камере смешения диаметром 23 мм пограничный слой касался стенок камеры смешения на начальном участке струи (рис. 8.10, 6), о чем свидетельствуют небольшие значения коэффициентов эжекции L/q и полезного действия Т1 (см. рис. 8.8, 8.9). [c.193]

Вначале установка имела один эжектор, а после проведения исследований, по просьбе администрации промысла, была снабжена вторым струйным аппаратом, который был подключен параллельно первому (см. рис, 8.19). [c.200]

Современные высокоэффективные эжекционные струйные аппараты являются сложными конструкциями, в которых увеличение значений КПД процесса эжекции для каждого аппарата достигалось путем экспериментального подбора оптимального количества сопел от 1 до 327 [1, 2, 4, 15, 16] и на основе произвольного выбора размеров камеры смешения, горловины, конфузора и диффузора. Поэтому лучшие конструкции эжекционных струйных аппаратов существенно отличаются друг от друга. [c.215]

Методы расчета характеристик каждой из разработанных конструкций [1, 2, 4, 16, 17] обеспечивают определение высоких параметров этих аппаратов в интервале конкретных условий, для которых они были созданы. Эти методы не учитывают влияние многокомпонентного состава сред на процессы, протекающие в струйном аппарате - процессы эжекции и тепломассообмена. [c.215]

Применение эжекционных струйных аппаратов ставит задачу разработки новых высокоэффективных конструкций аппаратов и разработки нового метода их расчета, с помощью которого должны определяться в зависимости от давления, температуры, компонентного состава высоконапорной и низконапорной сред на входе струйного аппарата его технологические параметры - количество эжектируемой низконапорной среды, эффективность процесса эжекции (КПД), количества жидкой и газовой фаз образовавшихся на выходе из аппарата, их температуры и компонентные составы. Кроме того, должны рассчитываться основные конструктивные размеры и геометрические формы эжекционного струйного аппарата, а также количество его рабочих сопел. [c.215]

Рис. 9.2. Процесс эжекции в струйном аппарате, обеспечивающем повышенный коэффициент эжекции (/(, Условные обозначения см. рис. 9.1

Рис. 9.3. Процесс эжекции в струйных аппаратах на нерасчетных режимах

Эффективность процесса эжекции (КПД ц) в струйном аппарате (см. рис. 9.2,а, б) меньше, чем в аппарате, представленном на рис. 8.1,а, но сопоставима с эффективностью аппарата на рис. 9.1,а. [c.219]

Рис. 9.5. Процесс эжекции в многосопловом струйном аппарате, который обеспечивает максимальный КПД процесса т] [123, 125

Условные обозначения для рис. 9.5-9.7 а - струйный аппарат б - характеристика процесса эжекции я - вид струйного течения в поперечном разрезе 1-1 [c.220]

После камеры смешения в струйных аппаратах, представленных на рис. 8.1,а, 9.1,а, 9.2,а, устанавливается диффузор для преобразования кинетической энергии смеси высоконапорной и низконапорной сред в потенциальную энергию - энергию давления. При этом, рекомендуется [1,2] выполнять диффузор с углом расширения у равным 7+1° для газожидкостных смесей. Для таких же смесей диаметр выхода диффузора должен быть равным двум диаметрам камеры смешения. Для газовых смесей или смесей, содержащих небольшое количество жидкости - до 50% масс., рекомендуется [5] выполнять диффузор с геометрическими размерами, представленными в табл. 9.1.1. Если на выходе камеры смешения образовалась смесь высоконапорной и низконапорной сред, состоящая из жидкости, то диффузор рекомендуется выполнять [18] с углом расширения 9 1°, а диаметр отверстия его выхода должен быть равным 1,5-2 диаметрам камеры смешения. [c.221]

Рис. 9.8. Конструкции сопел, применяемых в эжекционных струйных аппаратах

Для повышения степени сжатия жидкостью предлагается струйно-вытеснительный процесс [26] сжатия газа. Этот процесс осуществляется в простейшей установке, схематично представленной на рис. 9.14. Установка состоит из жидкостно-газового эжектора /, трубопровода 2 с клапаном J для подвода высоконапорной жидкости к струйному аппарату /, емкости 4, трубопровода 5 с клапаном 6 для отвода жидкости из емкости 4 и трубопровода 9 с клапаном /0 для подвода к струйному аппарату / низкопотенциального газа. Кроме того, емкость 4 снабжена регулятором уровня //, с помощью которого производится переключение клапанов 3 иЯ. [c.237]

Снабжение емкости 4 массообменной насадкой (см. рис. 9.14, е) [24], например кольцами Рашига, позволяет осуществить массообменные процессы между сжимаемым газом и жидкостью. При этом газ, сжимаемый жидкостью, движется в емкости 4 снизу вверх, а жидкость, подаваемая в емкость через струйный аппарат / -сверху вниз. [c.237]

Состояние газа в емкости при давлении, которое развивается струйным аппаратом, описывается уравнением [27] [c.239]

Объем жидкост и, истекающей из струйного аппарата, выражается формулой [c.239]

Если в струйном аппарате произошла конденсация некоторых компонентов из газа, то А(У < 1. Если произошло испарение, то А(7 > 1. Если ни испарения, ни конденсации не произошло, то А(У = 1. [c.239]

Объем газовой фазы, попадающей в емкость из струйного аппарата в процессе эжекции, выражается с учетом (9.2.1) и (9.2.2) формулой [c.239]

При размещении рассматриваемого струйного течения в аппарате как показано на рис. 8.1, у которого расстояние от среза сопла до конца камеры смешения равно длине начального участка струи, а площадь поперечного сечения камеры смешения равна площади переходного сечения струи, КПД процесса эжекции будет максимальным. Основываясь на этом, был изготовлен односопловый струйный аппарат, камера смешения и диффузор которого были выполнены из прозрачных плексиглазовых втулок (рис. 8.2) диаметром = 27 и 23 мм. Сопла струйного аппарата были сменными и имели разные диаметры = 12,5 12 11,5 11 10,5 10 мм. Набором втулок изменялась длина камеры смешения от 180 до 1700 мм. В собранном виде струйный аппарат устанавливался горизонтально (рис. 8.3), жидкость нагнеталась в сгруйный аппарат насосом (рис. 8.4), подавался атмосферный воздух. После струйного аппарата газожидкостная смесь подавалась в емкость, в которой происходило разделение на газ и жидкость. Воздух из емкости выходил в атмосферу, а жидкость вновь подавалась в насос. Регулирование давления жидкости при ее подаче в струйный аппарат выполнялось вентилем, установленным на байпасе. Давление газожидкостной смеси - полный напор струи - измерялось образцовым манометром и тензометрическим датчиком. С помощью образцовых манометров и тензометрических датчиков измерялись изменения давления по длине струи аппарата, причем сигналы от тензодатчиков поступали на преобразователь, а от него на регистрирующие устройства самописец, магнитофон, дисплей измерительного комплекса фирмы "ДИ(7А" - Дания (рис. 8.5). Давление газожидкостной смеси регулировалось вентилем, установленным на трубопроводе, выводящем газ из емкости. Расходы жидкости и газа, поступающих в струйный аппарат, измерялись с помощью диафрагмы и дифференциальных манометров, выполненных и установленных по правилам измерения расходов газа и жидкости стандартными устройствами [5]. [c.189]

Рис. fi.fi. Экспериментальные значения максимальных КПД р пр1)цесса эжектирования во щуха водой в односопловых струйных аппаратах в зависимости от давления нагнетания воды Р при давлении воздуха Р от 0,098 до 0,102 МПа

Рис. с (.У. Экспериментальные величины объемного коэффициента эжекции (/д воздуха водой в одпосопловых струйных аппаратах в зависимости от давления нагнетания воды Рд при давлении воздуха Р от 0,098 до 0,102 МПа [c.192]

Для углов расширения пограничного слоя а и сужения потенциального ядра струи Р были получены по две зависимости от давления нагнетания жидкости Р при практически постоянном давлении газа на входе струйного аппарата Р = onst. Величины углов а и Р возрастают с увеличением давления нагнетания жидкости Р от 0,9 до 2,4 МПа при давлении эжектируемого воздуха = 0,098-0,102 МПа. Причем величины углов расширения пограничного слоя а, полученные в аппарате с камерой смешения 27 мм, больше величин а, полученных в аппаратах с камерой смешения 23 мм. А величины углов сужения потенциального ядра р, полученные в аппаратах с камерой смешения 27 мм, меньше величин Р, полученных в аппаратах с камерой смешения 23 мм. В связи с этим возник вопрос какова причина этих рассуждений Для его решения на график рис. 8.8 нанесли максимальные величины КПД Т], а на график рис. 8.9 соответствующие этим КПД величины коэффициентов эжекции (Уд, полученные из экспериментальных характеристик струйных течений в аппаратах с камерами смешения диаметром 27 и 23 мм. [c.193]

Характеристики процессов, происходящих в многокомпонентных свободно истекающих струйных течениях, исследовались на насосноэжекторной установке, разработанной на основе теоретических и экспериментальных исследований, представленных в предыдущих главах. Данная установка, схема которой приведена на рис. 8.17, была смонтирована на нефтяном промысле № 2 НГДУ "Хадыженнефть" и испытана на средах вода - воздух при давлениях нагнетания жидкости 1,0-2,0 МПа и давлении воздуха 0,10-0,102 МПа (рис. 8.18). Параметры процесса эжектирования воздуха турбулентными струями воды на оптимальных режимах в эжекторе аналогичны характеристикам, полученным на лабораторном струйном аппарате (см. рис. 8.11, 8.12) и представлены на рис. 8.19 и в табл. 8.1.2-8.1.3. [c.199]

Компонентные составы нефтяного газа и углеводородной жидкости приведены в табл. 8.1.2. При проведении замеров величины давлений газа, жидкости и газожидкостной смеси измеряли с помощью образцовых манометров. Расходы жидкости и газа - с помощью диафрагм. Кроме того, измеряли величины температур ртутными термометрами и отбирали пробы газа, жидкости и газожидкостной смеси на входе и выходе эжекционного струйного аппарата. Концентрацию углеводородных компонентов в смесях измеряли хромотографическим методом на приборах ЛХМ-8МД точность измерений, по данным лаборатории анализа, составляла 1%. Результаты измерений приведены в табл. 8.1.2, 8.1.3. [c.199]

Рабочая жидкость - углеводородный конденсат, компонентный состав которого представлен в табл. 8.1.2, под давлением, создаваемым насосом ЦНС338-176, подается в эжекционный струйный аппарат. В этот аппарат подводится также многокомпонентный углеводородный газ из сепаратора нефти. После эжектора газожидкостная смесь разделяется в емкости, из которой сжатый газ направляется потребителю. Жидкость подается из емкости вновь на насос. Компонентный состав газа также приводится в табл. 8.1.2. [c.199]

Таблица 81.3. Основные параметры процессов эжектировавия в струйном аппарате при испытаниях его на нефтяном промысле

Таким образом, описанные экспериментальные исследования показали, что массообменные процессы, происходящие в многокомпонентных струйных течениях, в значительной степени влияют на гидрогазодинамические процессы, в частности, на процесс эжектирования газа жидкостью и что указанные процессы взаимосвязаны и их необходимо учитывать при проектировании соответствующего оборудования для технологических установок. В частности, данными экспериментальными исследованиями установлено, что использование в качестве рабочего тела углеводородной жидкости для эжектирования нефз яного газа улучшает энергетические показатели струйного аппарата. [c.202]

Рис 9.1. Процесс эжекции в струйном аппарате, обеспечивающем повышенный коаффпциепт полного напора [c.217]

При больших расходах высоконапорной среды в односопловом эжекционном струйном аппарате сопло необходимо выполнять большого диаметра. Однако струя, истекающая из такого сопла, имеет длинный начальный участок ( )ис. 9.4,а). Начальный участок имеет особенно большую протяженность у свободно истекающих струйных течений, которые состоят из жидкостного потенциального ядра и газожидкостного пограничного слоя, т.е. в случае, когда жидкостью эжектируется газ. В эжекционном аппарате со струйным течением, имеющим длинный начальный участок, необходима камера смешения достаточно большой протяженности. Однако такую камеру смепзения сложно изготавливать, соблюдая соосносз ь с ее стенками. Кроме того, в длинной камере смешения очень трудно добиться такого течения струи, чтобы последняя не касалась стенок камеры смешения по всей се длине, начиная от среза сопла до диффузора (см. рис. 8,1 9.1 9.2). [c.221]

Далее рассчитываются геометрические размеры сопел струйных аппаратов. При режиме истечения высоконапорной газообразной среды, выражаемым через число Маха, М < 1 диаметр отверстия с/ выхода лсмнискантного сопла (рис. 9.1.1 1), при М = 1 диаметр отверстия <7 этого же сопла рассчитывается из выражения (9.1.12), при М > I рассчитываются плотность р р газообразного потока в критическом сечении сопла Лаваля (см. рис. 9.1,6) по формуле (9.1.14), скорость звука в потоке, протекающем через критическое сечение сопла, - по формуле (9.1.15), диаметр б р критического сечения сопла Лаваля - по выражению (9.1.13), приведенная скорость X - (9.1.17), диаметр струи с1 - по (9.1.16) и диаметр отверстия выхода d сопла Лаваля -по (9.1.18). Если высоконапорная среда является жидкостью, т.е. М = 0, то диаметр отверстия выхода сопел коноидального типа (рис. 9.8,е, г) рассчитывается по формуле (9.1.19). [c.228]

В начальный момент работы установки (см. рис. 9.14, а) в емкости 4 находится низкопотенциальный газ, который подводится через открьпый клапан К) и струйный аппарат /. При отсутствии жидкости в емкости регулятор уровня П выдает сигнал на открытие клапана 3 и закрытие клапана 8 (см. рис. 9.14 а, б). Высоконапорная жидкость посгупает через клапан 3 в струйный аппарат 7, в котором струей жидкости эжектируется газ, подводимый по трубопроводу 9 через клапан 10 (см. рис. 9.14, б). Из струйного аппарата 2 жидкостно-газовая смесь поступает в емкость 4, наполняя ее. В емкости происходит разделение жидкостно-газовой смеси. По мере наполнения емкости 4 давление в ней нарастает. При повышении давления до значения, при котором эжектирование низкопотенциального газа прекращается, клапан 10 закрывается (рис. 9.14, в). Высоконапорная жидкость продолжает поступать в емкость 4, дожимая в ней газ до давления, под действием которого клапан 5 открывается (см. рис. 9.14, о), сжатый газ вытесняется из емкости потребителю. После полного вытеснения из емкости 4 газа и заполнения ее жидкостью регулятор уровня II (см. рис. 9.14, г) выдает сигнал на открытие клапана 8 и закрытие клапана 3. В результате из емкости 4 (см. рис. 9.14, д) жидкость сбрасывается через клапан 8 в трубопровод 7. При опустошении емкости 4 давление в ней снижается. Под действием разности давления в емкости 4 и трубопроводе 5 клапан 6 закрывается. Под действием разности давлений в емкости 4 и трубопроводе 9 клапан 10 открывается (см. рис. 9.14, д) и низкопотенциальный газ, проходя через клапан 10 и струйный аппарат 7, заполняет емкость. После заполнения емкости 4 низкопотенциальным газом (см. рис. 9.14, д) регулятор уровня // выдает сигнал на открытие клапана 3 и закрытие клапана 8. Описанный цикл сжатия газа вновь повторяется в той же последовательности. [c.237]

Т , а также при известных параметрах высоконапорной многокомпонентной жидкости С , Г , рассчитываются термогидрогазодинамические параметры Г., С. С , Л",., У,, / , /ц , Ср. к , / ., Г., Р,, р,., р( ., р., /., С. среды, истекающей из струйного аппарата (см. рис. 9.14, б) в емкость. Расчет выполняется по одному из алгоритмов, представленных на рис. 9.9, 9.10, 9.12, 9.13, в зависимости от того, какая конструкция струйного аппарата (см. рис. 8.1, а, 9.1, а, 9.2, а, 9.5, а, 9.6, а, 9.7, а, 8.34, а. 9,11, а) применяется для подачи газа в емкость. По одному из указанных алгоритмов [c.238]

В емкость 4, предварительно наполненную низконапорным газом (см. рис. 9.15, а), из струйного аппарата / подается газожидкостная смесь, образовавшаяся в нем из высоконапорной жидкости и эжектируемого низкопотенциального газа. Жидкость из емкости 4 при этом сбрасывается через клапаны 2 и 3, причем в емкости 4 с целью недопущения прорыва газа в трубопровод 7 уровень жидкости поддерживается с помощью регулятора нижнего уровня 14, связанного с клапаном 13 (см. рис. 9.15, 6). Таким образом, емкость 4 наполняется только газом до тех ггор, пока давление в ней не достигает величины, при козорой прекращается процесс эжектирования газа жидкостью. Как только прог есс эжекции прекратится, клапан Н) закрывается, кроме того, под управлением клапана Ю также закрывается и клапан 12, сброс жидкости из емкости 4 прекращается (см. рис. 9.15, о). Высоконапорная жидкость, подаваемая через клапан 3 в струйный аппарат / сжимает в емкости 4 газ и вытесняет его через клапан 6 в трубопровод 5 потребителю. После наполнения емкости 4 жидкостью (см. рис. 9.15, г) регулятор уровня II выдает сигнал на открытие клапана Н и закрытие клапана 3. Жидкость сбрасывается из емкости 4 через клапан 13 и 12, при этом в емкости 4 снижается давление. Под действием разрежения в емкости 4 и давления в трубопроводе 5 кла(ган 6 закрывается, а клапаны К) н 12 открываются под действием разности давлений в емкости 4 и трубопроводе 9. Низкопотенциальный газ пос -упает через клапан К) и струйный аппарат / в емкость 4, а жидкость из нее ускоренно сбрасывается через клапаны 8 и 12. После опорожнения емкости 4 регулятор уровня // выдает сигнал на закрытие клапана 8 и открытие клапана 3 (см. рис. 9.15, а), после чего описанный цикл сжатия газа в установке (рис. 9.15, а-г) повторяется в описанном порядке. [c.241]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...